論船舶綠色涂裝技術(shù)發(fā)展方向

曾慶偉

摘 要：船舶涂裝作業(yè)是船舶建造和修理行業(yè)最主要的污染源，涂裝污染物具有毒性和無組織排放性，包括表面處理的粉塵和噴漆形成的漆霧、有機(jī)溶劑蒸氣等，若處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染。隨著我國船舶業(yè)的迅速發(fā)展，船舶工程的數(shù)量也逐漸增長，為了順應(yīng)社會(huì)節(jié)能減排的環(huán)保理念，船舶工程需要轉(zhuǎn)變過去污染水源、浪費(fèi)原材料、破壞大氣等弊端。因此，在船舶的制造過程中，其涂裝設(shè)計(jì)、綠色涂裝技術(shù)等方面都要全面遵循環(huán)保要求，積極打造穩(wěn)定性強(qiáng)、航速快、性能高的“綠色船舶”。“綠色船舶”有著自身的標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營，再到今后的拆解，整個(gè)生命周期中，都要運(yùn)用綠色涂裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)低排放、低能耗、低污染、高能效、安全健康等目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：船舶；綠色涂裝技術(shù)；發(fā)展方向

1船舶涂裝設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

船舶涂裝作業(yè)是船舶建造和修理行業(yè)最主要的污染源，涂裝污染物具有毒性和無組織排放性，包括表面處理的粉塵和噴漆形成的漆霧、有機(jī)溶劑蒸氣等，若處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染。為了實(shí)現(xiàn)綠色造船，已經(jīng)在我國各船廠實(shí)施的PSPC規(guī)范非常有效的加強(qiáng)了涂層保護(hù)，提高了造船精度和預(yù)舾裝率，減少了不必要的涂裝重復(fù)作業(yè)。設(shè)計(jì)院與船廠提出的設(shè)計(jì)方案中，大多把船體、舾裝等作為主要專業(yè)，忽略了涂裝方面的設(shè)計(jì)，且作為末道工序的涂裝設(shè)計(jì)必須滿足的要求是，結(jié)構(gòu)的完整性，高預(yù)舾裝率，少火工破損，并融合各個(gè)專業(yè)的內(nèi)容，對(duì)區(qū)域性的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，對(duì)配套方案進(jìn)行整船優(yōu)化定制。具體表現(xiàn)為以下幾方面：

1.1忽略涂裝設(shè)計(jì)

提供涂裝設(shè)計(jì)的方案是設(shè)計(jì)院，比如某船舶設(shè)計(jì)院，在院內(nèi)設(shè)有多個(gè)設(shè)計(jì)部門，這些部門給出設(shè)計(jì)方案時(shí)，往往把重點(diǎn)放在新型船舶的設(shè)計(jì)上，生產(chǎn)設(shè)計(jì)的工作與船舶制造商簽訂協(xié)議后，為其提供相應(yīng)設(shè)計(jì)，這一工作模式下，涂裝工作的設(shè)計(jì)受到限制，無法為施工提供簡單通用的配套方案，導(dǎo)致繁雜的配套體系交錯(cuò)施工，增加施工難度，浪費(fèi)了油漆用量，增加了VOC排放。

1.2船廠設(shè)計(jì)力量不足

船廠面臨的情況是，雖招納了設(shè)計(jì)人員，但因合同內(nèi)容的限制，只有很少的機(jī)會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致人力資源浪費(fèi)，同時(shí)，為控制成本，只派遣基本的設(shè)計(jì)人員參與設(shè)計(jì)或者由鐵舾裝專業(yè)或者內(nèi)裝專業(yè)工程師附帶設(shè)計(jì)，專業(yè)性不強(qiáng)，脫離生產(chǎn)實(shí)際需求，增加了實(shí)際操作的被動(dòng)性，產(chǎn)生了生產(chǎn)阻礙。為改變這一情況，一些具備實(shí)力的船廠進(jìn)行了多項(xiàng)改革，整合所有資源后，與生產(chǎn)設(shè)計(jì)企業(yè)合作，成立設(shè)計(jì)公司，增加了船廠設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，更多的了解生產(chǎn)過程中的需求和問題點(diǎn)。

1.3缺少培訓(xùn)機(jī)構(gòu)與涂裝量化標(biāo)準(zhǔn)困難

在各船舶院校中，基本未設(shè)置涂裝專業(yè)，基礎(chǔ)工作不足，導(dǎo)致基礎(chǔ)人才不足，且涂裝人才均是由其他專業(yè)轉(zhuǎn)移，對(duì)涂裝了解不足，對(duì)知識(shí)的理解大多都是從實(shí)踐中得到。部分考試機(jī)構(gòu)會(huì)對(duì)專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，但培訓(xùn)的時(shí)間較短，檢驗(yàn)個(gè)人實(shí)際操作的能力。此外，雖然市場或網(wǎng)絡(luò)會(huì)售賣與涂裝專業(yè)有關(guān)的書籍，但內(nèi)容多以施工為主，其他方面知識(shí)的介紹較少。

2我國船舶綠色涂裝技術(shù)的發(fā)展方向

2.1大包裝涂料的優(yōu)勢

未來可以通過采取大包裝供應(yīng)油漆，可以準(zhǔn)確進(jìn)行油漆配比，通過封閉的容器進(jìn)行機(jī)械攪拌，從而達(dá)到更充分的混合，一個(gè)大包裝油漆供應(yīng)設(shè)備同時(shí)可接出2-3把噴槍同時(shí)進(jìn)行噴涂作業(yè)，不僅提高了生產(chǎn)效率，并可以做到使用多少混合多少，避免了油漆和工時(shí)上的浪費(fèi)，以及省去了購買噴漆設(shè)備上的支出，更重要的是省去了傳統(tǒng)流程也就是回收空桶。

2.2性能優(yōu)良的油漆特點(diǎn)

涂料中的溶劑VOC（有機(jī)溶劑）排放到大氣經(jīng)常被人吸入體內(nèi)，對(duì)人的呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)都有損害。對(duì)新造船涂裝而言，最佳性能的油漆需要具備以下特點(diǎn)：（1）低VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）含量、高閃點(diǎn)、高固體份。（2）最短覆涂間隔短、無最長覆涂間隔期，并具有全船不同腐蝕區(qū)域均可使用的通用性。（3）有較大的低表面處理寬容度，對(duì)涂裝施工和涂層固化環(huán)境要求低。提倡開發(fā)和推廣應(yīng)用環(huán)保、低污染涂料，水性涂料在施工性能上還需進(jìn)一步改進(jìn)并予以推廣。

2.3防污漆的品種和施工

船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI的實(shí)施對(duì)船舶制造業(yè)提出了更高要求，保證船體表面光潔、低粗糙度的漆膜也是提高船舶航速的方法之一。目前市場上的無錫自拋光防污漆的硅烷低表面能技術(shù)對(duì)保持船體光潔無污損上有很大的優(yōu)點(diǎn)，選擇防污性能優(yōu)異，施工時(shí)流平性能好的防污漆，能得到表面粗糙度更低的漆膜。表面處理和涂裝施工的質(zhì)量至關(guān)重要，為了取得預(yù)期的效果，施工時(shí)的注意事項(xiàng)如下：（1）鋼板底材表面噴砂后，需要仔細(xì)檢查表面是否存在飛濺、咬邊和凹坑等會(huì)影響鋼板平整度的結(jié)構(gòu)問題。（2）噴漆前先試槍，選用合適的槍嘴并調(diào)整壓力，以達(dá)到最佳的霧化狀態(tài)。（3）每度油漆施工前，除了控制條件之外，需要檢查膜厚和成膜情況，避免產(chǎn)生桔皮、流掛等涂層缺陷。（4）為保證防污漆均勻地涂覆在底材表面，應(yīng)縱向和橫向交錯(cuò)噴涂，以減少漆霧帶的堆積，另外，焊縫區(qū)域盡量避免疊槍，以避免焊縫表面漆膜太厚。俗話說“三分靠涂料，七分靠涂裝”，節(jié)約涂裝成本和提高涂裝效率更加不容忽視。

2.4高壓水噴洗自回收設(shè)備

用高壓水射流進(jìn)行鋼表面處理有許多優(yōu)勢，可清洗鋼板表面的氧化皮、鐵銹、破損的漆膜，可在瞬間清洗底材至金屬發(fā)白，基本無粉塵、水溶性鹽等腐蝕性介質(zhì)，不會(huì)破壞原有底材表面的粗糙度。傳統(tǒng)高壓水噴射表面處理技術(shù)帶來了金屬表面易產(chǎn)生潮濕、閃銹等不利因素，如今改良后的新型高壓水噴洗自回收設(shè)備避免了上述的不利因素。此設(shè)備帶有磁性吸盤牢牢地與底材圍合成獨(dú)立的工作空間，一切工作均在吸盤內(nèi)完成，與外界分離，在噴洗完成后，將噴射水流和污染物一并回收并烘干底材，回收后的廢水可自動(dòng)分離為固態(tài)污染物和水，分離后的水還可在凈化后重復(fù)使用。比較干噴砂處理，高壓水噴洗自回收設(shè)備的優(yōu)勢如下：（1）處理成本大大降低，減少了粉塵污染和廢水排放，消除了噴砂廢棄物的處理成本；（2）降低了火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，并適用于各種天氣施工；（3）高壓水表面處理與噴漆可以平行作業(yè)，不僅保證了涂裝表面水溶性鹽含量最低和優(yōu)秀的涂層質(zhì)量，也提高了工作效率。此設(shè)備是符合“生態(tài)環(huán)保，節(jié)能減排”的解決方案。

2.5提高跟蹤補(bǔ)涂的意識(shí)

造船企業(yè)需要增加船舶建造全過程的管控意識(shí)，特別是在制造過程各環(huán)節(jié)中，鋼板涂層破壞后的即時(shí)補(bǔ)涂，可以很大地減少涂料的總體消耗和浪費(fèi)。（1）預(yù)處理后的板材小組立階段，需要派專人及時(shí)對(duì)裝配好的涂層破損結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)涂裝；（2）分段整體涂裝完成后，針對(duì)進(jìn)出分段路線鋪設(shè)保護(hù)物，并封閉非路線區(qū)域。（3）對(duì)其它專業(yè)人員的安裝等操作施工進(jìn)行跟蹤，待施工完成后及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)涂裝。（4）船體合攏密性試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)密性焊縫及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)涂裝。（5）派專人整船巡邏，檢查破損部位，及時(shí)采取正確的修補(bǔ)措施；（6）修補(bǔ)涂裝時(shí)，修補(bǔ)區(qū)域的涂料品種、層數(shù)、每層的膜厚要與周圍涂層一致，按涂層配套的先后順序涂裝。修補(bǔ)區(qū)域的周圍涂層要事先打磨成坡度，疊加處要注意平滑。從小處著眼，才能產(chǎn)生大效益，提高自身的質(zhì)量控制和管理水平，做到精細(xì)化的管理。

2.6涂裝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理的優(yōu)化

全面推行殼舾涂一體化設(shè)計(jì)概念，積極推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化和計(jì)算機(jī)智能化輔助管理，完善涂裝設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量管理、物料管理等標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助涂裝生產(chǎn)動(dòng)態(tài)管理，可對(duì)涂裝作業(yè)實(shí)施動(dòng)態(tài)管理和結(jié)算，勞動(dòng)力負(fù)荷更加趨于平衡，從而提高工料可控率和整體效益。提高企業(yè)的船舶涂裝技術(shù)裝備機(jī)械化和自動(dòng)化程度，涂裝預(yù)處理環(huán)節(jié)是生產(chǎn)管理中的弱項(xiàng)，需要提高。

結(jié)語

開展綠色造船不僅船廠工程技術(shù)施工人員要有“綠色”意識(shí)，提供材料和設(shè)備的生產(chǎn)廠商也應(yīng)樹立“綠色”意識(shí)，節(jié)約整個(gè)社會(huì)的資源，并注重環(huán)保，共同努力將船廠打造成先進(jìn)高效、綠色造船的工廠，滿足船舶綠色制造的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]張勇.基于船舶綠色制造技術(shù)初探[J].中國水運(yùn)，2016，16（5）：4-5.

[2] 船舶涂料與涂裝技術(shù)[M].2版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006.

（作者單位：大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司）